Kun maailma etenee tämän ennennäkemättömän pandemian läpi, lääkärit ympäri maailmaa yrittävät löytää tehokkaita tapoja hoitaa ja pelastaa COVID-19-potilaiden elämää. Yksi lupaavaksi osoittautunut hoitovaihtoehto on kehonulkoisen kalvohapetuksen (ECMO) käyttö COVID-19-potilaille, joilla on vaikea hengitysvaikeus. Tukemalla sydäntä ja keuhkoja ECMO-laite vakauttaa potilaita, jotta heidän elimistönsä saa enemmän aikaa taistella virusta vastaan. Koska Extracorporeal Life Support Organization (ELSO) on nimittänyt ECMO-ohjelman Center on Path to Excellence in Life Support -ohjelmaksi, Froedtert & the Medical College of Wisconsin -terveysverkoston ECMO-tiimillä on ainutlaatuista kokemusta ja valmiudet auttaa COVID-19-potilaita.
”Olemme yksi Keskilännen suurimmista ECMO-ohjelmista, sillä meillä on ympärivuorokautisesti ECMO:lle omistautunutta henkilökuntaa ja kyky hoitaa yli 15 potilasta samanaikaisesti”, sanoo Lucian A. Durham, MD, PhD, Froedtertin & MCW:n terveysverkoston mekaanisen verenkierron tuen & ECMO:n johtaja. ”ECMO voi olla mahdollinen pelinvaihtaja COVID-19:lle, ja se on jo osoittautunut hengenpelastajaksi. Tähän mennessä Froedtertin sairaalassa yhdeksän potilasta, jotka ovat olleet ECMO:ssa yli 24 tuntia, ovat toipuneet.”
Miten ECMO toimii?
Alun perin 1960-luvulla vastasyntyneiden ja imeväisten, joilla on hengitysvaikeusoireyhtymä ja sydänhäiriöitä, tukemiseen kehitetty ECMO on vasta viiden viime vuoden aikana mukautettu laajalti käytettäväksi aikuisilla. ECMO-laite toimii siten, että muoviputki työnnetään suureen laskimoon ja/tai valtimoon potilaan kaulan, rintakehän tai nivusten kautta. Putken avulla potilaan veri virtaa ulos hapettimeen eli keinokeuhkoon. Hapetin lisää happea ja poistaa hiilidioksidia verestä, ennen kuin pumppu lähettää tämän veren takaisin potilaaseen erillisen putken kautta samalla sydämen taajuudella ja voimalla. Pohjimmiltaan ECMO auttaa näitä potilaita toimimalla heidän sydämenään ja keuhkoinaan.
Konetta käytetään, kun kaikki muut lääkinnälliset vaihtoehdot on käytetty potilaille, joiden keuhkot eivät pysty tuottamaan riittävästi happea elimistöönsä tai poistamaan hiilidioksidia. Sitä voidaan käyttää myös potilaille, joiden sydän ei pysty pumppaamaan riittävästi verta elimistöön, sekä potilaille, jotka odottavat joko sydän- tai keuhkonsiirtoa.
Miten ECMO voi auttaa COVID-19-potilaita
Vaikka on vielä paljon opittavaa siitä, miten COVID-19 vaikuttaa elimistöön, lääkärit tietävät, että se vaikuttaa pääasiassa keuhkoihin. Tietyissä tapauksissa virus voi vallata keuhkot kokonaan ja vaikuttaa puolestaan negatiivisesti sydämeen.
”COVID-19 eroaa keuhkokuumeesta tai A- tai B-influenssasta, koska se vaikuttaa keuhkojen kaikkiin viiteen lohkoon – kolmeen oikeaan ja kahteen vasempaan – ja se on hajanainen ja levinnyt koko keuhkoihin”, tohtori Durham sanoi. ”Siitä johtuvat todelliset hengitysongelmat, koska se vahingoittaa kaikkia keuhkojen alueita.”
Koska keuhkojen kaikki viisi lohkoa ovat vaurioituneet, ne eivät pysty vaihtamaan kunnolla happea ja hiilidioksidia. Kun hiilidioksidipitoisuus elimistössä nousee, myös hengitystaajuus nousee, sillä aivot käskevät elimistöä hengittämään enemmän, jotta se pääsisi eroon tästä hiilidioksidista. Koska keuhkot ovat kuitenkin vaurioituneet eivätkä pysty siihen, tämä hiilidioksidi jää vereen ja muuttuu hapoksi.
”Keho ei toimi hyvin happamassa ympäristössä”, tohtori Durham sanoi, ”erityisesti sydämen oikea puoli. Keuhkot jäykistyvät ja paine työntää verta keuhkojen läpi nousee, mikä tunnetaan nimellä keuhkoverenpainetauti. Tämä rasittaa sydämen oikeaa puolta ja aiheuttaa sen pettämisen. Kun elimistö pettää tässä määrin, silloin ECMO voi auttaa.”
Kun COVID-19-potilas siirretään tohtori Durhamille ja ECMO-tiimille, olipa kyseessä Froedtertin & MCW:n terveydenhuoltoverkostoon kuuluvien teho-osaston lääkäreiden tai ulkopuolisten terveydenhuoltojärjestelmien päivystysosastojen lääkäreiden suorittama siirto, käytetään oikean sydämen kammion tukilaitetta (RVAD, Right Ventricular Support Device) ja happeutumislaitteistoa (Oxygenator, OXEA) ECMO-koneessa. RVAD asetetaan potilaan sisälle putken kautta, joka menee potilaan kaulaan, alas sydämen oikean eteisen ja oikean kammion läpi ja keuhkovaltimoon. Näin veri voidaan ottaa pois oikeasta eteisestä ja lähettää ECMO-koneeseen. Siellä se suodatetaan, lämpötilaa muokataan ja hapetetaan, ja hiilidioksidi poistetaan. Tämä veri kulkeutuu sitten elimistöön keuhkovaltimoon asetetun putken kautta.
”Laitamme 100-prosenttista happea näihin keuhkovaltimoihin, ja se kulkeutuu ulos molempiin keuhkoihin”, tohtori Durham sanoi. ”Tällä saavutetaan kaksi asiaa: Yksi, se vähentää sydämen oikean puolen kuormitusta, koska ohitamme sen käytännössä. Ja toiseksi, lisäämällä keuhkoihin menevän hapen määrää se pienentää keuhkovaskulaarista vastusta ja vähentää painetta, joka tarvitaan veren työntämiseksi keuhkojen läpi.”
Tämä ECMO-prosessi tukee potilaiden elimistöä ja antaa niille lisäaikaa hyökätä ja voittaa virus. Tämä ylimääräinen aika, joka heille annetaan, on usein tarpeen näin äärimmäisissä olosuhteissa oleville potilaille, sillä keskimääräinen COVID-19-potilas pysyy ECMO:ssa 10-12 päivää. Kun ECMO:sta on luovuttu, he pysyvät eristyksissä toipuessaan sydän- ja verisuonitautien tehohoitoyksikössä.
Lisätty turvakerros ECMO:ssa oleville COVID-19-potilaille
Tietyillä potilailla, joilla on aggressiivinen COVID-19-muoto, on herkkä ”sytokiinimyrskylle”, joka voi aiheuttaa vakavan tulehdusreaktion ja useiden elinten vajaatoiminnan. Näin tapahtuu, kun potilaan immuunijärjestelmä toimii huonosti ja hyökkää omia solujaan vastaan. Vaikka pelkän ECMO:n on osoitettu vähentävän sytokiinimyrskyn mahdollisuutta, Froedtertin & MCW-terveysverkosto on ensimmäinen laitos Wisconsinissa, joka käyttää CytoSorb-suodatinta, laitetta, jota käytetään ECMO:n sisällä vähentämään sytokiinien ja tulehdusmolekyylien määrää entisestään.
Valvontaviranomainen (Food and Drug Administration, FDA) on hiljattain hyväksynyt väliaikaisen hätäapukäytön COVID-19-potilaiden hoidossa, ja se käyttää sitä, ja se on steriiliä kertakäyttösuodatinta, joka asetetaan potilaan ECMO-virtauskiertoon. Suodatin sisältää imukykyisiä polymeerihelmiä, jotka on suunniteltu poistamaan sytokiinejä – jotka viestittävät immuunijärjestelmälle, että se toimii itseään vastaan – kun veri kulkee sen läpi. Suodatin vaihdetaan sitten rutiininomaisesti viiden päivän hoitojakson ajaksi.
Edistetään COVID-19-hoitoa ECMOCARD-havainnointitutkimuksella
Frodtertin & MCW-sairaalaverkosto, jolla on yksi Keskilännen suurimmista ECMO-ohjelmista, on yksi 200 terveyskeskuksesta maailmanlaajuisesti – ja ainoa Wisconsinissa – joka osallistuu ECMOCARD-havainnointitutkimukseen (Ekstrakorporaalinen kalvohappihappihappihoito vuoden 2019 uudenlaisen koronaviruksen aiheuttaman akuutin hengityselinsairauden varalta – ECMOCARD), jonka tarkoituksena on edistä hiilidioksidipäästöjä aiheuttavan 19-taudin hoidon kehittäminen. Jokainen osallistuja lähettää Oxfordin yliopistolle Englannissa tietoja siitä, miten heidän terveyskeskuksensa käyttää ECMO:ta COVID-19-potilaiden hoitoon. Oxfordissa tekoäly ja neuroverkot analysoivat tietoja ja tietoja toivoen saavansa selville, minkälainen ECMO-hoito tai ECMO-hoitojen yhdistelmä on paras COVID-19-potilaille.
”Tämä on yksi suurimmista monikeskuksista ja monikansallisista havainnointitutkimuksista, joita on koskaan tehty”, tohtori Durham sanoi. ”Monilla sairaaloilla on erilaisia tapoja hoitaa näitä potilaita. Tiedot siitä, miten niitä hoidetaan ja mitkä ovat olleet tulokset keuhko-, sydän- ja neurologisesta näkökulmasta, auttavat muokkaamaan sitä, miten hoitoa annetaan tulevaisuudessa ECMO:n näkökulmasta.”
Mitä aikaisemmin, sitä parempi ECMO:lle
Vaikka ECMO on jo osoittautunut lupaavaksi tavaksi pelastaa ihmishenkiä, tohtori Durham kehottaa lääketieteen ammattilaisia saamaan potilaat ECMO-tiimiin aikaisemmin, sillä se voisi pelastaa vielä enemmän. Kun tietyt potilaat saadaan ECMO:n piiriin mieluummin aikaisemmin kuin myöhemmin, voidaan välttää elinten vajaatoiminta, jota lääkärit näkevät COVID-19:n yhteydessä.
”Potilaat, jotka saamme aikaisemmin, ovat niitä, joihin meillä on suurin vaikutus”, tohtori Durham sanoi.
Lue lisää Froedtertin & MCW:n tiimin tarjoamista pitkälle kehitetyistä Sydäntautien hoitomenetelmistä.
Mikäli olet lääkäri ja etsit lisätietoja ECMO-ohjelmaamme liittyen, voit soittaa numeroon 414-805-4700.